振动对岩石及地层渗透率的影响

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1、VoI．29No．6第29卷第6期石油学报ACTAPETROLEISINICANOV．20082008年11月文章编号：0253—2697(2008)06—0875—05振动对岩石及地层渗透率的影响郑茂盛明方飞朱秀红毕渭滨马益平(西北大学凝聚态物理与材料研究所陕西西安710069)摘要：基于已有的岩心实验数据，构造了振动采油条件下两相介质相对渗透率的变化率函数。利用该函数，分析了振动频率、振幅和时间对渗透率的影响，并将其推广到实际地层。采用向前差分方法，对地层中振动波的传播进行了模拟计算。在简化一维

2、、轴对称二维和球对称三维模型下，运用弱可压缩液体的动力学方程，对波在两相介质中的传播以及相对渗透率在整个地层介质中的分布特征的结果表明，振动的作用主要集中在近井地带，频率为10Hz的振动对地层渗透率的影响范围大，且可以使井口处渗透率提高2倍；较低频率振动波的传播距离稍远一些。关键词：振动采油技术；振动频率；渗透率；波传播；两相介质；模拟计算中图分类号：TE312文献标识码：AEffectofvibrationonpermeabilityofrockandstratumZHENGMaoshengMIN

3、GFangfeiZHUXiuhongBIWeibinMAYiping(InstituteofCondensedMatterPhysics&Materials，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China)Abstract：TheexperimentaldataavailableinliteraturewereemployedtObuildtheincrementalratiofunctionforrelativepermeabilityoftWO—phasemedium

4、．Theeffectsoffrequency，amplitudeandtimeofvibrationonpermeabilitywereanalyzedbyusingthisfunction．TherelevantapproachwasassumedtObevalidtOthewholestratum．Theforwarddifferencemethodwasusedtosimulatethewavepropagationinstratum．Inthesimplified1Dmodel，axials

5、ymmetric2-Dmodelandsphericallysymmetric3Dmodel，thewavepropagationinthetwo—phasemediumwithweak—condensabilityliquidandthedistributionofrelativepermeabilityinstratumwerean—alyzed．Theeffectiverangeofvibrationisclosetothewellbore．Thevibr[monwiththefrequenc

6、yof10Hzmakesthepermeabilityin—creasebytwotimesatthewellhead．Thepropagationdistanceofawaveislongerunderlowfrequencyvibration．Keywords：artificialvibrationtechnology；vibrationfrequency；permeability；wavepropagation；twophasemedium；simulationcomputation钻井及石油

7、开采期间，生产井周围地层孔隙中出参数的影响。现了非渗透性障碍物，导致地层渗流能力下降，这是采为简单起见，这里仅讨论均匀两相介质，且介质的收率低的主要原因之一。振动(地震)采油是一种提高相关参数是确定的，只考虑外部因素对渗透率的影响。采收率的物理方法，具有投入设备少、操作费用低、作对于振动来说，一般可以采用正弦方式，主要参数包括用面积大、作用效果较好等特点，一直受到重视，并有振幅和频率。望成为继聚合物驱后进一步提高采收率的技术之从渗透率变化的机理来看，由于振动改变了岩石一。笔者依据已有的实验数据，建立

8、了地层中渗透内部的结构，使原先的堵塞物被清除，或者打开了新的率的变化方程以及多孔介质中流体的运动方程和振动孔隙，增加了通道，从而使渗透率增加。因此，渗透率的传播方程。从理论上分析了振动引起地层渗透率变的变化规律与岩石本身的结构、组成以及温度等因素化和分布规律，提出了计算振动传播和地层渗透率变相关。但是对于所研究的具体问题，例如一个区域的化的方法。油田，只有通过实验得到了其岩石渗透率变化的数据，才能对振动效果做出具体的分析。1振动与地层渗透率的关系在实验中，假设振动频率